白宗良
,
王开
,
林峰
,
聂超群
工程热物理学报
本文针对太阳能热发电过程中蒸汽流量小、焓降高的特点设计了一种部分进汽的向心式蒸汽透平。所设计的蒸汽透平在流量仅为2.33 kg/s、压比为3.36的工况下仍有较高的效率。通过三维数值模拟的方法分析了导叶和叶轮内部流动特性,探讨了部分进汽对通道流通能力及总效率的影响。
关键词:
向心透平
,
部分进汽
,
气动设计
,
数值模拟
李艳
,
李海波
,
顾春伟
工程热物理学报
本文按实际气体计算有机工质蒸气物性,编写有机工质向心透平气动设计和变工况性能预测程序,对以R123为工质的向心透平进行气动设计优化、变工况性能预测计算.通过数值实验模拟分析三维流动情况和整机性能,结果显示透平设计和性能预测结果有效、可靠,但气动设计对强激波引起的损失及气流偏转估计不足,需要改进气动设计和性能预测方法,优化叶型.
关键词:
向心透平
,
有机工质
,
气动布局优化
,
变工况性能预测
,
有机朗肯循环
邓清华
,
牛久芳
,
丰镇平
工程热物理学报
对微型燃机向心透平叶轮顶部间隙流动在级环境下进行了全三维粘性数值模拟.研究结果表明:顶部间隙小于2%时,间隙每增加1%,级效率降低1.5%,而级通流能力有所降低;径向与轴向间隙变化对级性能影响有很大差别,径向间隙增加对级效率降低的影响是轴向间隙增加的8.3倍,径向间隙增加使通流能力增强的程度是轴向间隙增加使通流能力减弱的4.2倍.此外,将间隙流场与文献报道试验结果进行了比较,差别主要在工作轮顶部区域.
关键词:
微型燃气轮机
,
向心透平
,
叶轮
,
顶部间隙
,
数值模拟
刘红政
,
戴韧
,
陈康民
工程热物理学报
本文基于三维N-S方程组,采用结构化网格,用数值方法模拟了一台75 kW微型燃气轮机中涡轮级内的流动.湍流模型采用Baldwin-Lomax模型,计算方法基于Jameson格式.结果表明:静叶流道在吸力面一侧,沿子午流线的前25%区域气流快速膨胀,而压力面在60%以后逐渐膨胀.一定的气流入口角能有效控制导叶内横向二次流动,并使得气流出口角更加均匀,其出口气流的落后角也有明显的减小.在叶轮流道内部的损失区主要集中在吸力面一侧,叶顶间隙的泄漏流动使得吸力面与叶顶间的角隅区的损失有明显加大,控制叶轮的径向间隙对控制流动损失有明显作用.
关键词:
向心透平
,
数值模拟
,
叶顶间隙
,
二次流动
李怀志
,
邓清华
,
付雷
,
任平
,
丰镇平
工程热物理学报
对向心透平叶轮内部复杂流动在级环境下进行了全三维黏性数值模拟,结合拓扑学原理分析了设计工况和非设计工况下其内流动分离及各种涡系发展的演变过程,初步建立了向心透平叶轮内的旋涡模型,阐述了流动损失的形成机理。研究表明：向心透平叶轮内部涡系与轴流式透平存在较大差别,且流动分离及涡系主要集中在吸力面侧;设计工况下向心透平叶轮内的主要旋涡包括马蹄涡、通道涡及泄漏涡,其主要表现为通道涡与泄漏涡相互影响和掺混,是主要损失的形成原因;非设计工况下,主流在叶轮叶片前缘处发生大范围的分离及回流,造成了较大的能量损失,但二次流损失所占比例较小。
关键词:
向心透平
,
微型燃气轮机
,
流动分离
,
旋涡结构
马灿
,
袁新
工程热物理学报
对一台单级高负荷向心透平进行了三维黏性定常和非定常计算,计算得到的动叶出口以及下游的周向平均流场与文献提供的实验结果符合良好。在此基础上对流动的非定常特性进行了分析,发现由于动叶转速较高,且动叶下游不存在下一级静叶的干涉,流动的非定常效应主要体现在叶片排之间的区域以及动叶通道进口,动叶出口以及下游流动的非定常特性并不明显。非定常计算结果透平的级效率随时间的波动幅度达到了1.3%。
关键词:
向心透平
,
非定常计算
,
损失
宋健
,
徐俊杰
,
李艳
,
顾春伟
工程热物理学报
本文设计了一输出功率在100 kW左右的太阳能中低温有机朗肯循环系统,完成了系统核心部件有机工质向心透平的设计与造型.CFD计算结果显示有机工质向心透平的设计基本满足要求,有机工质在向心透平内部流动特性良好,流线分布均匀,未出现分离和明显的涡.本文设计的系统可以实现太阳能的利用,为今后的生产实践提供参考.
关键词:
太阳能
,
有机朗肯循环
,
向心透平
